高一化学化学与自然资源的开发利用人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容:化学与自然资源的开发利用二.重点、难点:1.本节重点是了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)及海水资源开发中的作用。2.本节难点是在掌握金属冶炼的一般原理基础上,了解适用于不用金属的冶炼方法。三.具体内容:(一)金属矿物的开发利用1.金属的存在2.金属矿物的冶炼(1)步骤(2)冶炼原理(3)一般方法:热分解法、热还原法、电解法3.铝热反应4.常见金属的冶炼原理5.如何合理利用和开发有限的金属矿物资源(二)海水资源的开发利用1.水资源的利用(1)淡化:蒸馏法、太阳能蒸馏法、低温多效蒸馏法、多极闪蒸法、电渗析法、反渗析法、离子交换法、海水结冰(2)循环利用2.氯化钠的提取(1)食盐加碘问题(2)从海带中提取碘3.制备化工产品(1)镁(2)溴(3)钾【典型例题】[例1]从防止污染、减少用酸量之可持续发展的角度分析,下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最好的是()A.B.C.D.答案:C解析:考虑题中两方面的限制。[例2]工业制备铝一般是从铝土矿(主要成分是Al2O3,含有Fe2O3杂质)中得到纯净的是Al2O3,然后电解是Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯是Al2O3的简单示意图。其中牵涉到的一个反应是:2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓。(1)写出图示中(1)的实验操作是;图示中(2)加入的试剂。(2)试推断物质(写化学式)B;C;H;F。(3)写出化学方程式:①。②。③。④。答案:(1)过滤;Ca(OH)2;(2)NaAlO2;Fe2O3;CaCO3;Al2O3;(3)①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;②Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH③2Al(OH)3Al2O3+3H2O;④2Al2O34Al+3O2↑解析:考察金属冶炼方法。[例3]向NaBr、NaI、Na2SO3混和液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是()A.NaCl、Na2SO4B.NaCl、NaBr、Na2SO4C.NaCl、Na2SO4、I2D.NaCl、NaI、Na2SO4答案:AB解析:考察物质的氧化、还原性和热稳定性。[例4]粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行下列实验:(1)取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;(2)另取20gA全部溶于0.15L6.0mol/L盐酸中,得溶液C;(3)将(1)中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12L(标况)气体,同时生成溶液D还残留有固体物质B;(4)用KSCN溶液检验时,溶液D不变色。若溶液D的体积仍视为0.15L,则该溶液中c(Mg2+)为____,c(Fe2+)为_____。答案:0.67mol/L;2.3mol/L。解析:掌握基本的铝热反应和相关计算。[例5]铝能用来冶炼难熔金属(如Fe、V、Mn等),这是因为铝有()A两性B.良好的导电性C.熔点低D.还原性答案:D解析:掌握铝热反应的基本原理。[例6]海水是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可按如下步骤进行:(1)把贝壳制成石灰乳;(2)在引入的海水中加入石灰乳,沉降、洗涤、过滤沉淀物;(3)将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;(4)电解得到产物。(1)以上提取镁的全过程中,没有涉及的化学反应类型是()A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.复分解反应(2)下列关于提取镁的说法中,不正确的是()A.此法的优点之一是原料取自大海B.进行(1)(2)(3)步骤的目的是富集MgCl2C.可用电解熔融氧化镁的方法制取镁D.电解法冶炼金属要消耗大量电能答案:C;C解析:掌握从海水中提取某些物质的基本知识。[例7]某化学兴趣小组的同学从废液中回收金属铜。废液中含有盐酸、ZnCl2、FeCl2和CuCl2,他们先加入稍过量的铁粉,充分反应后过滤,滤渣中含有__。答案:Fe、Cu解析:考察湿法炼铜的基本原理和金属活动顺序的应用。[例8]根据表格回答问题:(1)若用MgO冶炼金属镁时,工业上采用热还原法,而用MgCl2为原料冶炼镁时,常采用电解法,原因是______。答案:因为MgO比MgCl2熔点高,会消耗大量电能,成本较高。解析:考察金属冶炼方法的选择。【模拟试题】(答题时间:35分钟)1.化学在自然资源的开发和利用中具有重要的意义,下列对其认识中不正确的是()A.利用化学知识和化学规律,人们可以更好的开发和利用资源B.利用化学知识和化学规律,人们可以制取更多物质,丰富...